Советские ученые занимали передовые позиции по многим направлениям математики, физики, естествознания. СССР произвел множество запусков пилотируемых космических кораблей. 18 марта 1965 г. космонавт А. А. Леонов осуществил первый выход человека в открытый космос во время полета на космическом корабле «Восход-2». Для изучения Луны и космического пространства в 1959–1976 гг. осуществлено 24 полета автоматических межпланетных станций, в 1970 г. на Луну была доставлена первая в мире автоматическая лунная станция — «Луноход-1».
История отечественной науки и техники пополнилась целым рядом выдающихся достижений. Так, в 1966 г. в СССР был построен первый отечественный самолет с изменяемой в полете стреловидностью крыла конструкции П. О. Сухого; в 1967 г. под Серпуховым был запущен синхрофазотрон, остававшийся в течение многих лет крупнейшим в мире; в том же году была введена в эксплуатацию сеть наземных станций «Орбита» для приема телевизионных передач через искусственные спутники Земли и построена самая высокая в Европе Останкинская телебашня; созданы: в опытно-конструкторском бюро им. М. А. Миля вертолет-гигант В-1, в 1968 г. сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144 (главный конструктор — А. А. Туполев), переносной зенитный ракетный комплекс «Стрела» с самонаводящейся ракетой. В 1969 г. построены титановая атомная подводная лодка с крылатыми ракетами, десантный корабль на воздушной подушке «Зубр»; в 1970 г. в Харькове построен самый крупный в стране турбогенератор мощностью 1000 МВт; в 1974 г. спущен на воду атомный ледокол «Арктика»; в 1975 г. осуществлен совместный советско-американский экспериментальный полет космических кораблей по программе «Союз» — «Аполлон», построен первый отечественный авианосец «Киев», на котором базировались самолеты Як-38 вертикального взлета и посадки и вертолеты Ка-25; в 1976 г. создан первый российский аэробус — пассажирский широкофюзеляжный самолет Ил-86; в 1977 г. появилась противолодочная быстроходная подводная ракета «Шквал»; в 1978 г. построен самый крупный в мире вертолет Ми-26; в 1979 г. в Институте атомной энергии им. М. В. Курчатова пущена первая в мире термоядерная установка со сверхпроводящими электромагнитами «Токамак-7», создан многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус-Х-1»; в 1980 г. построена самая бесшумная в мире дизель-электрическая подлодка «Черная дыра»; в 1981 г. — самая большая в мире атомная подлодка (подводный крейсер «Акула»); в 1982 г. созданы один из самых больших в мире транспортных самолетов Ан-124 конструкции О. К. Антонова и боевой вертолет Ка-50 «Черная акула»; в 1983 г. завершено бурение Кольской сверхглубокой скважины (12 тыс. м); в 1984 г. построена глубоководная титановая подводная лодка К-278, впервые в мире достигшая рабочей глубины погружения 1000 м; в 1985 г. создан многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус-2».